PCI-SIG a publié la spécification finale de la norme PCIe Gen6, une mise à jour qui augmente le taux de transfert de données de l’interface à 64 GT/s par voie. Pour atteindre des vitesses aussi élevées, ainsi que pour maintenir la fiabilité et l’efficacité, PCIe 6.0 adopte une modulation d’amplitude d’impulsion avec quatre niveaux (PAM-4) de correction d’erreur directe de signalisation (FEC). Compte tenu de toutes les complexités du PCIe Gen6, il sera dans un premier temps utilisé pour des applications insensibles aux coûts, telles que le calcul haute performance et les centres de données.
PCIe 6.0 est un écart important par rapport à PCIe 5.0. Non seulement en raison de son taux de transfert plus élevé (qui fournit une bande passante totale de 256 Go/s sur 16 voies dans les deux sens), mais principalement parce qu’il apporte des fonctionnalités telles que la signalisation PAM-4 précédemment utilisée principalement pour les technologies de réseau haut de gamme, et introduit Encodage basé sur Flit (unité de contrôle de flux) pour les états d’alimentation PAM-4, FEC, Cyclic Redundancy Check (CRC) et L0p.
Maintenir l’intégrité du signal à 64 GT/s avec PAM-4 est assez difficile, car cette méthode d’encodage est plus sujette aux erreurs que l’encodage binaire sans retour à zéro (NRZ) traditionnellement utilisé par PCIe. Étant donné que PCIe est une interface pour la connectivité interne, elle doit non seulement être rapide, mais également à faible latence. À cette fin, la méthode FEC de PCIe 6.0, encore améliorée avec CRC, doit garantir une faible latence tout en étant suffisamment robuste pour corriger les inévitables erreurs de bits qui se produisent à des vitesses aussi élevées lors de l’utilisation de PAM-4.
Alors que PCIe 6.0 est la refonte la plus importante de la norme PCI Express depuis 3.0 en 2010, les hôtes prenant en charge PCIe 6.0 conserveront la rétrocompatibilité avec les cartes existantes.
L’introduction de PAM-4 (et de tout ce dont il a besoin) augmentera inévitablement le coût de la mise en œuvre de PCIe 6.0 et rendra les contrôleurs PCIe 6.0 et autres couches physiques plus gourmands en énergie que PCIe 5.0. La bonne nouvelle est que l’efficacité énergétique globale de la nouvelle technologie promet d’être supérieure à celle de PCIe 5.0, il sera donc logique que de nombreuses applications passent à PCIe 6.0, en particulier dans les cas où le nombre de voies peut être réduit.
Mais la mise en œuvre de PCIe 6.0 dans le silicium n’est qu’une partie du défi. La transmission du signal sur ses cartes de circuits imprimés (PCB) devra être optimisée pour la diaphonie, la perte, les réflexions et l’intégrité du signal. Dans de nombreux cas, les resynchronisations devront être utilisées pour les applications PCIe 6.0, mais seules deux resynchronisations sont autorisées par la norme.
En général, en raison des complexités de mise en œuvre, PCIe 6.0 ne sera initialement utilisé que pour les applications qui peuvent en bénéficier le plus, ce qui inclut l’IA et l’apprentissage automatique ainsi que les accélérateurs HPC, les applications de centre de données comme les SSD haut de gamme, l’automobile, l’IoT et applications aérospatiales/militaires qui peuvent bénéficier d’un faible nombre de voies et d’une bande passante maximale.
« Alors que le marché des SSD PCI Express devrait croître à un TCAC de 40 % à plus de 800 exaoctets d’ici 2025, PCI-SIG continue de répondre aux besoins futurs des applications de stockage », a déclaré Greg Wong, fondateur et analyste principal chez Forward Insights. « Avec la transition de l’industrie du stockage vers la technologie PCIe 4.0 et sur le point d’introduire la technologie PCIe 5.0, les entreprises commenceront à adopter la technologie PCIe 6.0 dans leurs feuilles de route pour pérenniser leurs produits et tirer parti de la bande passante élevée et de la faible latence de la technologie PCI Express. des offres. »
Des entreprises telles que Cadence et Synopsys proposent des implémentations préliminaires de PCIe 6.0 depuis plusieurs trimestres maintenant, il y a donc probablement des entreprises qui développent déjà des puces compatibles PCIe Gen6. Nous doutons que ces produits soient lancés cette année, car les plates-formes serveur et client de 2022 ne prennent en charge que PCIe Gen 5. Cependant, il est possible que les périphériques PCIe Gen 6 arrivent sur le marché en 2023 ou 2024.